第一章 绪论 1
1．1 引言 1
1．2 声子晶体的基本概念及物理基础 2
1．2．1 声子晶体的基本概念 2
1．2．2 弹性波基本方程 3
1．2．3 声子晶体的周期性描述 4
1．2．4 声子晶体的Bloch原理 5
1．2．5 声子晶体带隙特性计算的基本方法——平面波展开法 6
1．2．6 声子晶体的能带结构 6
1．3 声子晶体研究概述 8
1．3．1 声子晶体研究简史 8
1．3．2 声子晶体的两种带隙机理及带隙特性研究 8
1．3．3 声子晶体的带隙特性计算方法 9
1．3．4 声子晶体的缺陷态特性及其他特性 10
1．3．5 声子晶体的应用 11
1．3．6 评论 12
1．4 声子晶体局域共振带隙研究的最新进展及减振应用背景分析 13
1．4．1 声子晶体局域共振带隙研究的意义和最新进展 13
1．4．2 声子晶体局域共振带隙的减振应用背景分析 14
1．5 研究思路及主要研究内容 15
1．5．1 声子晶体局域共振带隙研究的现状 15
1．5．2 论文研究目标及研究思路 16
1．5．3 论文主要内容 18
第二章 声子晶体局域共振带隙算法研究 19
2．1 引言 19
2．2 二维声子晶体带结构计算的集中质量法 20
2．2．1 模型和基本方程 20
2．2．2 三角形网格二维集中质量法 21
2．2．3 计算实例及收敛性分析 25
2．2．4 二维三角形晶格和蜂窝状晶格声子晶体的带隙特性计算 30
2．3 三维声子晶体带结构计算的集中质量法 33
2．3．1 模型和基本方程 33
2．3．2 任意四面体网格三维集中质量法 34
2．4 有限结构声子晶体振动传输特性计算的有限元法 40
2．4．1 二维有限结构声子晶体的有限元建模及传输特性计算 40
2．4．2 三维有限结构声子晶体的有限元建模及传输特性计算 42
2．5 本章小结 44
第三章 声子晶体局域共振带隙机理研究 45
3．1 引言 45
3．2 一维声子晶体结构的局域共振带隙 45
3．3 二维二组元声子晶体的局域共振带隙 50
3．3．1 体结构二维二组元声子晶体的局域共振带隙 51
3．3．2 薄板结构二维二组元声子晶体的局域共振带隙 60
3．3．3 实验验证 64
3．4 声子晶体局域共振带隙产生的关键因素 68
3．4．1 二维三组元声子晶体中局域共振带隙产生的关键因素 68
3．4．2 三维三组元声子晶体中局域共振带隙产生的关键因素 72
3．5 具有局域共振带隙的声子晶体的原理模型及带隙频率影响因素分析 84
3．5．1 具有局域共振带隙的二维三组元声子晶体的简化模型 85
3．5．2 具有局域共振带隙的三维三组元声子晶体的简化模型 90
3．5．3 讨论 95
3．6 声子晶体局域共振带隙有效衰减特性影响规律研究 95
3．7 本章小结 98
第四章 声子晶体局域共振带隙的减振特性研究 99
4．1 引言 99
4．2 一、二、三维声子晶体的局域共振带隙及减振特性 100
4．2．1 一维声子晶体的局域共振带隙及减振特性 100
4．2．2 二维声子晶体的局域共振带隙及减振特性 102
4．2．3 三维声子晶体的局域共振带隙及减振特性 103
4．2．4 讨论 104
4．3 梁弯曲振动的局域共振带隙及减振特性 105
4．3．1 细直梁局域共振结构 105
4．3．2 非细直梁局域共振结构 109
4．4 板弯曲振动的局域共振带隙及减振特性 116
4．4．1 理论计算及仿真 116
4．4．2 减振特性振动实验测试 123
4．4．3 比较与分析 128
4．5 本章小结 129
第五章 结论与展望 131
5．1 主要研究结论 131
5．2 研究展望 132
致谢 133
攻读博士学位期间所发表的论文 135
参考文献 137
后记 150